초박형 발광 키패드{SUPER-THIN TYPE KEYPAD EMITTING LIGHT}
본 발명은 초박형 발광키패드에 관한 것으로서, 특히 EL 디바이스를 돌기가 하부에 형성된 배면층 상부에 형성함으로써 돌기로 인한 EL 소자의 변형, 파손을 방지하며 광방출 효율, 휘도를 증가시키고, 탄성기판을 구비하여 클릭감 및 스위칭 정확도를 현저히 향상시키고, EL 디바이스에 분산층, 정전기 차폐층 및 노이즈 방지층을 구비하여 정전기나 전자파등의 영향을 최소화하고 깨끗하고 균일한 발광면을 제공하는 초박형 발광 키패드에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 키패드는 휴대폰과 같은 통신기기에 적용되어 신호발생이나 여러 가지 부가 기능을 수행하기 위한 스위치 장치로 사용되는데, 야간이나 어두운 장소에서 숫자나 문자 등의 키를 식별하는 기능을 구비하며, 최근 휴대 단말기의 박형화가 가속됨에 따라 초박형 발광 키패드가 개발되어 적용되고 있다. 발광 키패드의 광원으로 사용된 기존의 LED 방식의 발광 키패드는 LED 특성상 박형으로의 제작이 불가능하여 키패드가 상대적으로 두껍게 제작된다. 또한, LED 발광에 따른 전력 소모량이 많아서 배터리의 사용시간을 단축시킬 수 있다. 또한, LED의 배치 위치에 따라 발광 균일도가 불균일하여 설계상의 어려움이 따르게 된다. 따라서, 기존의 LED 방식의 발광 키패드의 초박화의 한계 등을 극복하기 위해 EL(Electro Luminescencc) 램프 발광 방식(이하,'EL 방식'이라 함)이 적용된 초박형 발광 키패드의 개발이 요구되고 있다. 도 1은 상기의 문제점을 보완하기 위한 종래의 EL 방식 발광 키패드의 단면도로서, 키탑(110), EL 메탈 돔 시트(120) 및 인쇄회로기판(130)으로 구성되며, 상기 EL 메탈 돔 시트(120)는 EL 시트(121), 메탈 돔(123), 및 베이스테이프(122)로 구성되어 초박막화, 낮은 소비전력을 실현하게 된다. 이러한 EL 방식 메탈 돔 키패드의 기능을 살펴보면, 사용자에 의해 키탑(110)이 눌러지면 키탑(110)의 후면에 위치한 돌기(111)에 의해 메탈 돔(123)과 인쇄회로기판(130)의 고정접점단자(131)가 접촉되어 스위칭되어 작동된다. 그러나, 상기 종래의 EL 방식 발광 키패드는 돌기(111)에 의해 EL 시트(121)가 지속적으로 가압, 충격되어 EL 시트가 손상, 파손의 위험이 높으며, 따라서 EL의 신뢰성에 큰 문제점을 발생시키고 키패드의 클릭감 저하를 야기시키는 문제점이 있다. 또한, EL 시트(121)의 상부에 상대적으로 두꺼운 키탑(110)이 위치하고 그 재질이 광투과도가 낮은 실리콘으로 되어 있어 광출력 효율이 현저히 감소하여 휘도가 감소하는 문제점이 있다. 한편, 이러한 EL 방식 키패드는 정전기 및 전자파의 영향을 받을 경우에 제품성능에 심각한 문제를 초래할 수 있으며, 특히 빛을 발광하는 발광체의 분말입자는 일반적으로 20~50㎛ 정도의 반경에서 발광하는데, 입자와 입자 사이에 그늘질 부분이 존재하는 등의 이유로 빛의 색상이나 휘도의 균일성에 문제가 생길 수 있다.
기술적 과제 이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, EL 디바이스를 돌기가 하부에 형성된 배면층 상부에 형성함으로써 돌기로 인한 EL 소자의 변형, 파손을 방지하며 광방출효율, 휘도를 증가시키고, 탄성기판을 구비하여 클릭감 및 스위칭 정확도를 현저히 향상시키고, EL 디바이스에 분산층, 정전기 차폐층 및 노이즈 방지층을 구비하여 정전기나 전자파등의 영향을 최소화하고 깨끗하고 균일한 발광면을 제공하는 것이 가능한 초박형 발광 키패드를 제공하는 것을 목적으로 한다. 기술적 해결방법 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 탄성기판 하부에 형성된 잉크층; 상기 잉크층 하부에 형성된 EL 디바이스; 상기 EL 디바이스 하부에 형성되며 돌기를 구비한 배면층;을 포함하여 이루어진 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 배면층 하부에, 접점단자와 상기 접점단자의 상부에 상기 접점단자와 이격되게 위치된 메탈돔을 구비한 인쇄회로기판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 EL 디바이스와 상기 배면층 사이에 접착층을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 EL 디바이스는 발광을 위한 EL 시스템과 상기 EL 시스템 상부 또는 하부에 분산층, 정전기 차폐층 및 노이즈 방지층 중에서 하나 이상을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 잉크층, EL 디바이스, 배면층 및 돌기 중 하나 이상은 스크린 프린팅으로 형성된 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 돌기는 상기 배면층에 열압착 성형으로 형성된 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 돌기와 상기 배면층은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 또한, 상기 탄성기판은 폴리카보네이트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 유리한 효과 상기의 특징적 구성으로 인해 다음과 같은 효과를 제공한다. 즉, 본 발명은 EL 디바이스를 돌기가 하부에 형성된 배면층 상부에 형성함으로써 돌기로 인한 EL 소자의 변형, 파손을 방지하며 광방출효율, 휘도를 증가시키고, 탄성기판을 구비하여 클릭감 및 스위칭 정확도를 현저히 향상시키고, EL 디바이스에 분산층, 정전기 차폐층 및 노이즈 방지층을 구비하여 정전기나 전자파등의 영향을 최소화하고 노이즈를 감소시키고 깨끗하고 균일한 발광면을 제공하는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 EL 방식 발광 키패드의 단면도, 도 2는 본 발명에 따른 초박형 발광 키패드의 단면도 도 3은 본 발명에 따른 초박형 발광 키패드의 또다른 일실시예의 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 초박형 발광 키패드의 EL 디바이스의 단면도이다. 발명의 실시를 위한 최선의 형태 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 초박형 발광 키패드의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초박형 발광 키패드는, 탄성기판(1) 하부에 형성된 잉크층(2), 상기 잉크층(2) 하부에 형성된 EL 디바이스(3), 상기 EL 디바이스(3) 하부에 형성되며 돌기(6)를 구비한 배면층(5)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 EL 디바이스(3)와 상기 배면층(5) 사이에 접착층(4)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 탄성기판(1)은 탄성이 있는 재료로 이루어져, 탄성력으로인해 클릭감이 향상되며, 보다 적은 힘으로도 키패드 조작이 가능하여 키패드의 원활한 조작이 가능하도록 구성된다. 즉, 사용자가 소정의 키를 눌렀을 때, 그 소정의 키의 영역만 특정되게 굴곡되도록 하여 원하지 않는 키의 영역이 굴곡되어 스위칭되는 것을 방지하여 정확한 스위칭을 실현한다. 또한 사용자가 누른 키의 가압을 해제하면, 탄성력에 의해 자연스럽게 복원되도록 한다. 별도의 탄성층을 구비할 수도 있으나, 탄성기판이 탄성층의 역할을 겸함으로써 보다 박형으로 제작할 수 있고 제조공정이 보다 간편해지는 장점이 있다. 탄성기판의 재료는 탄성력을 갖는 재료라면 제한되지 않는다. 그 예로, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리우레탄등의 수지가 선택될 수 있으며, 가장 바람직하기로는 폴리카보네이트(PC)가 좋으며 필름 형태의 사출물이 좋다. 기판(1)의 두께는 제한되지 않으나 초박형화를 위해 100~400㎛가 바람직하다. 또한, 우수한 광투과율을 갖는 것이 좋다. 상기 잉크층(2)은 키패드의 키를 표시하는 층으로서 기패드의 전면 형상을 구현하고, 상기 탄성기판(1) 하부에 키패드용 잉크를 스프레이 또는 스크린 프린팅의 방법으로 도포하여 형성한다. 두께는5 ∼ 10㎛가 바람직하다. 상기 EL 디바이스(3)는 발광영역으로서, 그 구조 및 제조방법은 특별히 제한되지 않으며 본 발명의 기술분야에서 개시 또는 사용되는 EL 디바이스(3) 구조 및 제조방법이 제한되지 않고 선택될 수 있다. 두께는 초박형화 및 발광능을 고려하여 100∼150㎛가 바람직하다. EL 디바이스(3)를 키패드 정면에 근접하게 위치되도록 함으로써 광출력효율이 보다 극대화된다. 또한 기존의 실리콘 재질의 키탑으로 인한 광손실이 발생하지 않으므로 상대적으로 휘도가 증가하게 된다. 본 발명에 적용될 수 있는 보다 바람직한 EL 디바이스(3) 및 제조방법은 도 4를 참조하여 후술한다. 상기 배면층(5)은 그 하부에 돌기(6)를 마련하여 보다 나은 키패드 조작과 클릭감과 효과적인 스위칭을 제공한다. 상기 배면층(5)의 재질로는 특별한 제한이 없으며, 바람직하기로는 실리콘, 고분자 수지가 선택될 수 있다. 배면층(5)의 하부에 돌기(6)를 형성하는 방법으로는 돌기(6)를 별도로 마련하여 상기 배면층(5)에 접착할 수도 있으나 보다 바람직하기로는 배면층(5)과 일체형으로 형성되는 것이 내구성, 강도면에서 바람직하다. 즉, 액상 실리콘 또는 필름 실리콘, 고분자 수지 등을 배면층(5) 및/또는 돌기(6)에 상응하여 형성된 성형금형을 이용하여 100~150도에서 압착성형하여 형성하거나, 포토리소그라피의 방법으로, UV 경화용 또는 IR 경화용 잉크를 스크린 프린팅하여 형성한다. 상기 배면층(5)을 상기 EL 디바이스(3)에 형성하는 방법의 일예로, 별도의 접착층(4)을 마련하여 상호 접착하는 것이 접착강도가 우수하여 바람직하다. 접착재료는 제한되지 않으나 스크린 프린팅으로 인쇄할 수 있는 인쇄용 접착제를 사용하거나 접착용 테이프를 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는 접착용으로 사용되는 프라이머(Primer)를 사용하는 것이 좋다. 도 3은 본 발명에 따른 또다른 초박형 발광 키패드의 단면도이다. 즉, 도시된 바와 같이 본 발명은 상기 구성에서 상기 배면층(5)하부에, 접점단자(81)와 상기 접점단자(81)의 상부에 상기 접점단자(81)와 이격되게 위치된 메탈돔(82)을 구비한 인쇄회로기판(8)을 더 포함하여 이루어진 초박형 발광 키패드를 제공한다. 상기 인쇄회로기판(8)은 메탈 돔(82)과 접점단자(81)를 구비하여 형성된다. 따라서, 사용자에 의해 키패드의 키가 눌러지게 되면 탄성기판의 특정키 영역이 탄성변형되어 해당 돌기(6)가 인쇄회로기판(8)의 메탈돔(82)을 가압하게 되고 이에 따라 메탈돔(82)이 접점단자(81)에 접촉되어 스위칭된다. 도 4는 본 발명의 초박형 발광 키패드의 EL 디바이스(3)의 일실시예에 대한 단면도이다. 도 4는 일실시예일 뿐이며 도시된 구조의 적층순서의 변형 및 일부 생략은 본 발명의 범위에 모두 포함됨이 자명하다. 본 발명의 EL 디바이스(3)의 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 구성되는 것이 가장 적합하다. 즉, EL 디바이스(3)는 상기 잉크층(2)에 정전기 차폐층(31), 분산층(32), 절연층(33), 전면전극층(34), 발광층(35), 유전층(36), 배면전극층(37), 절연층(38), 노이즈방지층(39), 절연층(40)을 순차적으로 적층하여 형성된다. 상기 전면전극층(34), 발광층(35), 유전층(36) 및 배면전극층(37)은 상기 EL 디바이스(3)의 발광구조인 EL 시스템을 이룬다. 상기 EL 디바이스(3)의 제조방법은 상기 잉크층(2)의 하부에 형성되며 박막화를 위해 스크린 프린팅의 방법으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기의 구성에서 정전기 차폐층(31), 분산층(32), 노이즈 방지층(39)을 제외한 나머지는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 그에 의하며, 정전기 차폐층(31), 분산층(32), 노이즈 방지층(39)을 형성하는 것은 본 발명의 큰 특징이므로 이하에서 상술한다. 상기 정전기 차폐층(31)은 외부 정전기 발생으로 인한 회로 부품 및 EL 시스템의 손상을 방지하기 위해 형성되며 발생된 정전기를 접지단을 통해 인쇄회로기판(8)이나 장치 케이스 등으로 방출하는 역할을 한다. 그 재질로는 전기 전도성이 높은 물질을 이용하여 구성될수록 바람직하게 실시할 수 있는 것이므로, 카본, 동, 은, 금 등의 물질이 사용될 수 있다. 상기 분산층(32)은 발광층(35)에서 발생된 광의 분산성을 향상시키는 역할을 수행한다. 분산층(32)은 빛이 투과해야 하므로 투과성이 양호한 재질로서 구성하는 것이 바람직하며, 빛의 분산성을 향상시키기 위한 각종 물질이 포함될 수 있다. 바람직하게는 각종 안료, 유리비드, 칼슘카보나이트 등이 선택될 수 있다. 상기 노이즈 방지층(39)은 EL 디바이스(3)를 교류전원에 의해 동작시킬 때 발생하는 노이즈를 차단하는 역할을 수행한다. 이러한 노이즈 방지층(39)은 EL 디바이스(3)의 배면에 위치하도록 구성하는 것이 바람직하다. 노이즈는 전기전도성이 높은 물질을 이용하여 구성하면 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있다. 그 예로는 카본, 동, 은, 금 등을 들 수 있으며 이에 한정되지는 않는다. 상기의 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하기 위함이 아니므로 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 가할 수 있는 변형, 수정, 생략등은 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 권리범위에 포함된다. 즉, 제조 순서에 있어서 상기 제조순서의 역으로 형성하여도 본 발명의 범위에 포함된다. 즉, 배면층을 형성한후, EL디바이스(그 내부구조의 형성도 역순으로 할 수 있다), 잉크층 및 기판을 적층하는 순서로 제조할 수도 있다. 또한, 상기 EL시트는 상기 잉크층 하부의 일정영역에만 특정되게 형성될 수도 있다.
상기의 구성적 특징을 갖는 본 발명은, EL 디바이스를 돌기가 하부에 형성된 배면층 상부에 형성함으로써 돌기로 인한 EL 소자의 변형, 파손을 방지하며 광방출효율, 휘도를 증가시키고, 탄성기판을 구비하여 클릭감 및 스위칭 정확도를 현저히 향상시키고, EL 디바이스에 분산층, 정전기 차폐층 및 노이즈 방지층을 구비하여 정전기나 전자파등의 영향을 최소화하고 노이즈를 감소시키고 깨끗하고 균일한 발광면을 제공하는 초박형 발광 키패드를 제공한다. 따라서 본 발명은 휴대폰과 같은 통신기기에 있어서, 신호 발생이나 여러 가지 부가 기능을 수행하고 야간이나 어두운 장소에서 숫자나 문자 등의 키를 식별하는 기능을 구비한 키패드에 적합하게 이용될 수 있다. |
